Организационно-технологическое проектирование. Проектирование технологии производства земляных работ. Исходные данные для проектирования

4. Организационно-технологическое  проектирование.

4.1. Проектирование технологии производства земляных работ

4.1.1. Исходные данные для проектирования

Для проектирования технологии производства земляных работ используем следующие исходные данные:

·  Географическое место строительства г. Новокузнецк;

·  Размеры котлована 42×73м;

·  Грунты – Суглинок легкий пылеватый средней степени водонасыщения полутвердый незасоленный;, мощностью 4,9-5,1м.;

·  Дороги – грунтовые;

·  Дальность транспортировки грунтов – 5 км;

·  Физико-механические характеристики разрабатываемых грунтов:

1. Плотность грунта: 1,91т/м³;

2. Разрыхляемость грунта: а) первоначальное увеличение объема грунта после разработки – 12-17%;

б) остаточное разрыхление грунта – 3-5%;

3. Устойчивость грунта в откосах:

а) угол естественного откоса – 30 градусов;

б) отношение высоты к заложению – 1:0,5.

Рис. 4.1.Отношение высоты откоса к его заложению.

Рис. 4.2.Отношение высоты откоса к его заложению.

Строительная площадка должна иметь удобные подъезды и внутрипостроечные дороги для бесперебойного подвоза материала, машин и оборудования в любое время года и при любой погоде.

Постоянные дороги сооружаются в период после окончания вертикальной планировки территории, устройства дренажей, водостоков и других инженерных коммуникаций.

Временные дороги с щебеночным покрытием 20 см.

Для обеспечения надежного и безопасного прохода работающих к местам производства работ устраиваются пешеходные трассы, переходы и тротуары, шириной 1-2 м.

Для  транспортирования арматурных изделий и элементов опалубки используется транспорт общего назначения. Для транспортирования бетонной смеси используются автобетоносмесители СБ-92-1A, на базе автомобиля КаМАЗ 5511.

4.1.2. Подсчет объемов котлована

Подсчет объемов котлована определяем согласно рис. 4.3.

Рис. 4.3.

Глубина котлована по проекту составляет  Н₁=2 м, и Н₂=3м. Определим размеры котлована по верху с учетом принятых откосов:

C=A+m₁×H₁+ m₂×H₂,

D₁=B₁+ 2×m₁×H₁,

D₂=B₂+ 2×m₂×H₂, где A, B₁, В₂  – размеры котлована по дну, м;

C, D₁, D₂  – размеры котлована по верху с учетом принятых откосов, м.

C=42+0,5×2+0,5×3=44,5 м.

D₁=73+2×0,5×2= 75 м.

D₂=73+2×0,5×3= 76 м.

Схема котлована изображена на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Размеры котлована.

Определим объем котлована:

          

                  

Определим  объемы въездной траншеи:

 

где Н – глубина котлована в месте примыкания траншеи, м;

В – ширина траншеи по дну, м;

m – показатель откоса котлована;

m’ – показатель откоса въездной траншеи, принимается равным 1:8-1:12 в зависимости от вида грунта, его влажности, вида транспортных средств.

Полный объем котлована составит:

Объем грунта обратной засыпки пазух котлована (при Н=1,6 м.):

Объем грунта для погрузки в ТС :                                                                                                 V_{погр.ТС}=V_общ – V_обр.з.=9783-4267,9=5515,1 м³ ;

Объем грунта «навымет»:

V_{погр.ТС}=V_обр.з.=4267,9 м³ .

 

4.1.3. Выбор способов производства работ и комплектов землеройно-транспортных машин

Характеристики машин приведены в таблице 4.1.

Табл. 4.1

1. Разработка грунта котлована экскаватором «обратная лопата»
Вариант №1 ЭО-4321 Вместимость ковша – 0,65м3 Управление - гидравлическое Наибольший радиус копания – 9м Наибольшая глубина копания – 5,5м Наибольшая высота выгрузки – 5,6м Мощность кВ(л.с) – 59(80) Масса экскаватора – 19,2т.	Вариант №2 ЭО-4121А Вместимость ковша – 1м3 Управление - гидравлическое Наибольший радиус копания – 9м Наибольшая глубина копания – 5,8м Наибольшая высота выгрузки – 5м Мощность кВ(л.с) – 95(129) Масса экскаватора – 19,2т.
2.Транспортирование грунта автосамосвалом
КрАЗ-256Б1 Грузоподъемность – 12т. Вместимость кузова – 6м3 грунта Радиус поворота – 13м Погрузочная высота – 2,83м Максимальная скорость – 75км/ч
3. Планировка площадки бульдозером
ДЗ-18 Тип отвала – поворотный Длина отвала – 3,97м Высота отвала – 1м Управление – гидравлическое Мощность – 79кВт Марка трактора – Т-100 Масса бульдозерного оборудования – 1,86т.

4.1.4. Расчёт технико-экономических показателей по вариантам

Табл. 4.2

1. Разработка грунта выемки экскаватором «обратная лопата» (с погрузкой в транспортные средства)
Вариант №1 ЭО-4321	Вариант №2 ЭО-4121А
2. Разработка грунта выемки экскаватором «обратная лопата» (навымет)
Вариант №1 ЭО-4321	Вариант №2 ЭО-4121А

В таблице:

Н_вр – норма времени, маш-ч;

П_нор =Т·W/Н_вр – нормативная производительность, м³/см;

Т – продолжительность рабочей смены 8 часов;

W - измеритель продукции;

Т=V/П_нор – время работы, смен;

V – объем грунта, подлежащий обработке, м³;

С_м/см – стоимость одной  машино-смены, руб.

Технико-экономические показатели принятого варианта представлены в таблице 4.3.

Табл. 4.3

Обоснование норм и цен	Наименование работ и применяемых машин	Ед.изм.	Количество работ	Произво-дительность в смену	Количество машино-смен	Стоимость, р
						одной машино-смены	общая
§Е2-1-11	1.Разработка грунта котлована экскаватором с обратной лопатой ЭО-4321 (с погрузкой в транспортные средства)	м3	5515,1	381	14,5	1497,52	21714,1
§Е2-1-11	2.Разработка грунта котлована экскаватором с обратной лопатой ЭО-4321 (навымет)	м3	4267,9	444,4	9,6	1497,52	14376,2
	Итого по варианту				24,1		36090,3

Табл. 4.4

Обоснование норм и цен	Наименование работ и применяемых машин	Ед.изм.	Количество работ	Произво-дитель-ность в смену	Количество машино-смен	Стоимость, р
						одной машино-смены	общая
§Е2-1-11	1.Разработка грунта котлована экскаватором с обратной лопатой ЭО-4121А (с погрузкой в транспортные средства)	м3	5515,1	421,1	13,1	1624,96	21287
§Е2-1-11	2.Разработка грунта котлована экскаватором с обратной лопатой ЭО-4121А (навымет)	м3	4267,9	500	8,5	1624,96	13812,2
	Итого по варианту				12,9		35099,2

Более экономичным с точки зрения затрат времени, а также в денежном эквиваленте является второй вариант. Принимаем его к дальнейшей разработке.

4.1.5. Производственная калькуляция

Производственная калькуляция является основанием для составления календарного графика и расчёта технико-экономических  показателей. Производственная калькуляция на выполнение земляных работ приведена в таблице 4.5.

Табл. 4.5

Обоснование норм по ЕНИР	Наименование процессов	Единица измерения	Количество единиц	Состав звена	Норма времени, чел.-ч.	Средний разряд	Тарифная ставка,р/чел.-ч.	Расценка,р.	Затраты труда, чел.-ч.	Заработная плата, р
Е2-1-11	1. Разработка грунта котлована экскаватором "обратная лопата" ЭО-4121А (с погрузкой в транспортные средства)	100м3	55,15	машинист 6-1, помощник машиниста 5-1	1,9	5,5	77,4	147,06	104,79	8110,36
Е2-1-12	2. Разработка грунта котлована экскаватором "обратная лопата" ЭО-4121А (навымет)	100м3	42,68	машинист 6-1, помощник машиниста 5-1	1,6	5,5	77,4	123,84	68,29	5285,49
Е2-1-35	3. Предварительная планировка площадки бульдозером ДЗ-18	1000м2	3,1	машинист 6-1	0,21	6	83,47	17,53	0,65	54,34
	4. Уплотнение грунта тяжелой трамбовкой	100м2	31	машинист 6-1	1,71	6	83,47	142,7	53	4423,7
Е2-1-36	5. Окончательная планировка площадки бульдозером ДЗ-18	1000м2	3,1	машинист 6-1	0,28	6	83,47	23,37	0,87	72,45
Е2-1-40	6. Планировка откосов бульдозером ДЗ-18, оборудованным откосниками	1000м2	0,340	машинист 6-1	0,87	6	83,47	22,54	0,3	7,66
Е2-1-34	7. Засыпка траншей и котлованов бульдозером ДЗ-18	100м3	42,68	машинист 6-1	0,31	6	83,47	25,88	13,23	1104,56
								∑	241,13	19058,56

4.1. 6. Разработка технологических схем производства земляных работ

Расчет количества автотранспорта

Количество транспортных средств определяется из условия обеспечения непрерывной работы экскаватора на погрузке по формуле:

                             

где Т_н - продолжительность нагрузки самосвала, мин;

Т_уст.н – продолжительность установки самосвала под нагрузку, мин (равна 0,4);

Т_пр – продолжительность пробега самосвала в оба конца, мин;

Т_уст.р – продолжительность установки самосвала под разгрузку, мин (равна 0,4);

Т_р – продолжительность разгрузки самосвала, мин (равна 0,6);

Т_м – продолжительность технологических перерывов, мин (равна 1,2).

Продолжительность нагрузки определяется по формуле:

                                           

где Q – грузоподъемность самосвала, т;

ρ – плотность грунта, т/м³;

q – емкость ковша экскаватора, м³;

К_Е - коэффициент использования емкости ковша;

Ц – число циклов экскаватора в минуту.

Количество ковшей, нагружаемых в один самосвал, определяется по формуле:

Продолжительность пробега в оба конца определяется по формуле:

                                                 

где L – расстояние транспортировки грунта, км;

V_ср – средняя скорость движения самосвала, км/ч.

Тогда количество транспортных средств составит:

Принимаем восемь машин.

Расчет параметров  забоя экскаватора

При проектировании забоя экскаватора, оборудованного обратной лопатой, используют следующие параметры:

R_max=9м - наибольший радиус копания экскаватора;

R_op=0,9∙R_max=0,9∙9=8,1≈8м – радиус копания оптимальный практический